haku: @keyword riskianalyysi / yhteensä: 33
viite: 5 / 33
| Tekijä: | Lahtinen, Jouni |
| Työn nimi: | Junan suistumisen huomioon ottaminen siltojen suunnittelussa |
| Train Derailment in Bridge Design | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | (9) + 122 s. + liitt. 51 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Rakennetekniikka (R3001) |
| Valvoja: | Kiviluoma, Risto |
| Ohjaaja: | Noponen, Sami ; Sinisalo, Ilkka ; Luokkakallio, Jussi |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201505132655 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 9422 | Arkisto |
| Avainsanat: | derailment train bridge design concrete risk analysis suistuminen juna siltasuunnittelu törmäys FEM riskianalyysi |
| Tiivistelmä (fin): | Junan suistuminen sillan kannella ja junan törmääminen sillan alusrakenteeseen ovat harvinaisia onnettomuustilanteita. Kyseisillä onnettomuustilanteilla on kuitenkin esiintyessään niin merkittäviä seurauksia, että ne on otettava huomioon siltojen suunnittelussa. Nykyiset suunnitteluohjeet eivät anna täysin yksiselitteisiä ohjeita onnettomuustilanteiden huomioon ottamiseksi. Tästä syystä toteutetuissa siltaratkaisuissa esiintyy vaihtelua. Tiettyjä onnettomuustilanteisiin liittyviä alueita, kuten junan suistumisen syitä ja junan törmäämisen vaikutuksia, on tutkittu kirjallisuudessa aktiivisesti, mutta siltojen suunnitteluun kantaa ottavien julkaisujen määrä on vähäinen. Siltasuunnitteluun liittyvissä julkaisuissa on tarkasteltu lähinnä vaurionsietokykyajattelun ja riskienhallintamenetelmien soveltamista siltojen suunnittelussa. Jotkut tutkijat ovat esittäneet, että nykyiset suunnitteluohjeet eivät välttämättä ole riittäviä suistumiseen liittyvän törmäyksen aiheuttaman onnettomuustilanteen huomioon ottamiseksi. Työn tarkoitus on selvittää, miten junan suistuminen tulisi ottaa huomioon siltojen suunnittelussa keskittyen Suomen siltojen suunnitteluun. Työssä on tunnistettu junan suistumiseen vaikuttavia olennaisia tekijöitä ja syvennytty suistumistilanteeseen liittyviin Suomessa sovellettaviin virallisiin suunnitteluohjeisiin. Lisäksi on tarkasteltu Ruotsin liikenneviranomaisen, yhdysvaltalaisen ratahankkeen ja australialaisen rautatieyhtiön suunnitteluohjeita. Suunnitteluohjeiden kehittämistarpeisiin pyrittiin löytämään ratkaisuja kir-jallisuusaineiston, suunnitteluohjeiden vertailun ja työssä suoritetun numeerisen tör-mäyslaskennan avulla. Työn perusteella suistumisriskiin olennaisesti vaikuttavia tekijöitä ovat radan tekniset ominaisuudet ja kunto, liikkuvan kaluston kunto, inhimilliset tekijät ja siltapaikan olosuhteet. Erityisesti vaihteet ja radan kunto vaikuttavat suistumisen todennäköisyyteen. Kannella tapahtuvan suistumisen seurauksia voidaan vähentää soveltamalla suunnittelussa vaurionsietokykyajattelua ja käyttämällä ehkäiseviä toimenpiteitä, kuten suojakiskoja ja reunarakenteita. Tehdyn tutkimuksen mukaan nykyinen törmäystilanteen tarkastelussa käytettävä staattinen kuorma ei vastaa oletettavan maksimikuorman vaikutusta. Suunnittelua tulisi ohjeistaa niin, että siirrytään staattiseen pistekuormaan perustuvasta mitoitustavasta riskianalyysitarkasteluun. Riskianalyysitarkastelun avulla suunnittelussa voidaan ottaa huomioon suistumisen aiheuttamaan riskiin tapauskohtaisesti vaikuttavia muuttuvia tekijöitä. Työssä esitetään eräs malli riskianalyysin soveltamisesta. |
| Tiivistelmä (eng): | The derailment of a train on a bridge and the collision between a train and a bridge substructure are events that rarely occur. Nevertheless, consequences of such accidents are so severe that they have to be considered in bridge design. The bridge design codes concerning these accidental situations are not completely unambiguous, which is why variation exists in design solutions. Certain areas related to these accidental situations, like the causes of a derailment and the effects of a train collision, have been actively studied in literature, but the number of studies concerning particularly bridge design is unimpressive. Studies concerning bridge design consist predominantly of topics related to structural robustness and risk management methods in bridge design. Some researchers have suggested that current design codes might not be adequate enough to describe the effects of a collision as an accidental situation. The goal of this paper is to study how the derailment of a train should be considered in bridge design, particularly in Finland. Relevant factors affecting the train derailment are identified, and the official design codes applied in Finland are investigated. In addition, design instructions of The Swedish Transport Administration, a project design guide from US and design instructions of an Australian railway company were considered. Solutions are proposed for the development needs of the design codes based on the literature, the comparison of the design codes and the numerical calculations executed in the study. It was concluded that relevant factors affecting the derailment risk are technical properties and the condition of the track, the condition of the rolling stock, human factors and the environmental circumstances of the bridge site. Particularly switches and the condition of the track affect the derailment risk. Design for robustness and preventing measures can be used to mitigate the consequences of a train derailment on a bridge. The results of the study suggest that the current static design load used in the collision situation, does not correspond to the effects of the expected maximum load. Designing should be guided so that a transition from static point load based design to risk analysis based design would take place. Risk analysis based design allows occasional and variable factors affecting the derailment risk to be considered in bridge design. A model of risk analysis approach in bridge design is introduced. |
| ED: | 2015-05-24 |
INSSI tietueen numero: 51302
+ lisää koriin
INSSI